复杂动态网络上的经济传染病学的研究——个体行为与传染病动力学的相互关系

面对各种传染性疾病，不同的个体有不同的认识和防御措施，这些个体行为又进而影响疾病的进一步传播。为了更好的刻画传染性疾病和个体行为（策略）的相互关系和更好的描述传染病在人群中的传播方式，本项目以复杂的动态网络为载体研究其上的传染病动力学行为，重点研究个体行为和传染病动力学之间的相互制约关系。拟从以下几个方面研究：一、由于预防和不预防都存在着一定的风险，因此建立模型刻画理性个体的预防困境问题，对于不同的网络结构提出不同方法引导个体走出预防困境。二、研究不同外界因素（如，信息的准确性、谣言、教育程度等）对个体行为、态度的影响，进而对疾病能否有效控制的影响。三、研究政府介入机制（如，政府补贴、隔离、舆论向导等）对调动个体预防积极性以及对控制的效果的影响。

在本项目的资助下，项目申请人及项目组成员围绕本课题的研究方向主要做了以下工作：1，利用博弈理论研究个体在面临突如其来的流行病时的多策略行为，发现了Baraess佯谬现象；2，在自愿接种机制下考虑了两种补贴措施，通过比较发现把有限的资源补贴给每个接种者比仅仅免费接种部分人的效果要好很多；3，基于疾病信息，假设网络中的个体可以根据当前的疾病流行情况选择断边或恢复以前断的边，在这种共演化机制下发现了周期震荡等现象；4，自愿接种机制下，研究个体的更理性行为对接种范围和传播范围的影响，发现理性行为是一把双刃剑，也就是说个体的理性行为对社会层面而言有可能是不利的；5，研究基于疾病信息的行为反应对传播动力学的影响，包括信息的准确性以及信息的滞后性等方面的影响，发现了信息的准确性可以导致疾病能被有效抑制，而滞后性会导致Hopf分叉现象等；6，提出了多阶段的传播模型，并给出模型在复杂网络上的传播阈值；7；提出了一种简单有效的局部免疫策略，通过研究发现这个策略比现有的很多方法更有效，尤其是具有社团结构的网络；8，基于自适应网络提出了动态免疫策略，发现该策略可以有效的抑制疾病传播。9，群体压力（peer pressure）现象在社会中广泛存在，鉴于此，我们研究了群体压力对个体接种策略选择的影响，发现群体压力（peer pressure）在接种代价不同的时候会产生截然不同的效果。10；在并联和切换的多重叠网络上研究疾病的传播阈值，发现切换网络的阈值是并联网络的整数倍。11，研究媒体对疾病传播率的影响进而对疾病基本再生数的影响；12，研究了基于期望的断边重连机制、社会强化效应机制、动态分配机制等对个体合作行为的影响。13, 发表一篇中文综述，介绍了国内外以及本课题组在个体行为与疾病传播的相互作用方面的研究进展。同时在此期间我们还研究了复杂网络上的路由策略、同步能力、舆论传播、命名博弈以及多智能体的一致性问题。三年来总共发表论文25篇，其中SCI论文22篇，包括Scientific reports, Physical Review E, New Journal of Physics, PLoS One, Europhysics Letters主流期刊。